Разработка технологического процесса сборки шпиндельной бабки и технологического процесса изготовления шлицевого вала (стр. 3 из 4)
Шлицевые соединения валов представляют собой многошпоночные соединения, у которых шпонки, называемые шлицами, или зубьями, выполнены за одно целое с валом и служат для передачи вращательного движения и крутящих моментов. Шлицы, или зубья, выполненные с валами за одно целое, повышают жесткость вала и обеспечивают требуемое направление и легкость перемещений монтируемых на нем зубчатых колес.
2.3 Анализ технических требований на деталь
1)
– допуск круглости наружных цилиндрических поверхностей вала с диаметрами 75 и 55 не более 0,02мм.Отклонение от круглости диаметра 0,02мм. Не соблюдение данного требования привелет к тому, что подшипники будут не плотно прилегать к поверхности, что приведет к биению подшипников.
2)
– допуск торцового биения торцевой поверхности вала не более 0,02мм.Не соблюдение данного требования приведет к тому, что подшипники будут не плотно прилегать к торцам вала, что приведет к смещению подшипников.
3)
– допуск симметричности боковых поверхностей шпоночного паза относительно базы Е не более 0,1мм.Не соблюдение приведет к тому, что крутящий момент со шкива через шпонку будет передаваться с потерей
4)
– допуск параллельности боковых поверхностей шпоночного паза относительно базы Е на длине 100мм. не более 0,1мм.Шероховатость на обрабатываемые поверхности
Шероховатость R=2,5мкм на наружную цилиндрическую поверхность диаметра 75
Шероховатость R=1,25мкм на наружную цилиндрическую поверхность диаметра 70,1
Шероховатость R=1,25 мкм на внутреннюю поверхность шлицевого паза
Шероховатость R=20 мкм боковую поверхность шпоночного паза.
2.4 Разработка технологического процесса изготовления детали
2.4.1 Разработка последовательности выполнения операций при изготовлении детали
Для изготовления данной детали используется легированная сталь 30 ХГСА
1) Химический состав:
Содержание углерода 0,28%, кремния 0,9%, марганец 0,8%, хрома 0,8%
2) Физические и механические свойства:
Число твердости 229 HB
Температура первой закалки или нормализации 880
, среда охлаждения масло.Температура отпуска 540
, среда охлаждения вода или масло.Предел текучести
=835 Н/ 
.Относительное удлинение 10%.
Относительное сужение 45%.
Ударная вязкость 49 Дж/
.Имеет высокую прочность и трудно подаётся обработке различным режущим инструментом.
Исходя из того, что у нас N=750шт/год, мелкосерийный тип производства, вид детали вал шестерня, изготавливаемый из легированной стали 30 ХГСА принимаем способ получения заготовки прокатом. Мы не можем принять способ литья из за материала. Способ получения заготовки методом ковки и штамповки экономически нецелесообразен, т.к. идет высокая трата материала.
Сортовой прокат осуществляется обжатием слитка металла в горячем состоянии между вращающимися валами прокатного стана. Заготовку для данного вала получают следующим образом: нагрев заготовки до 800-880
, обжатие заготовки по диаметру 90 между вращающимися валами прокатного стана и охлаждение заготовки до 20 .Совмещенный эскиз заготовки и детали:
2.4.2 Выбор технологических баз
1) КЕТБ
- технологическая, двойная направляющая, явная (шейки вала) 
- технологическая, опорная, явная (левый боковой торец) 
- технологическая, опорная, скрытая (реализуется за счёт закрепления)КЕТБ используется на большинстве последующих операций для обработки большинства поверхностей детали. В качестве КЕТБ рекомендуется выбирать поверхности, которые связаны размерными связями с большинством поверхностей других деталей, более того эти поверхности связаны с другими поверхностями наиболее приоритетными связями и эти поверхности должны отвечать требованиям, предъявляемым к геометрическому оформлению баз.
Посадочные шейки можно было бы использовать с точки зрения точности, но не целесообразно, так как увеличивается число переустановок.
2) КПТБ
1,2,3,4 – технологическая, двойная направляющая, скрытая (наружная цилиндрическая поверхность диаметром 90)
5 – технологическая, опорная, скрытая (реализуется за счёт закрепления)
6 – технологическая, опорная, скрытая (реализуется за счёт закрепления)
1,2,3,4 – технологическая, двойная направляющая, скрытая (наружная цилиндрическая поверхность диаметром 90)
5 – технологическая, опорная, скрытая (реализуется за счёт закрепления)
6 – технологическая, опорная, скрытая (реализуется за счёт закрепления)
КПТБ решают 2 задачи: 1) устанавливают размерные связи между обрабатываемыми и неподлежащими обработке поверхностями детали; 2) происходит распределение припусков между поверхностями, подлежащими обработке.
2.4.3 Проектирование маршрутного технологического процесса
2.4.4.1 Разработка последовательности выполнения операций при изготовлении детали
Методы обработки
| № | Характеристика | Метод обработки |
| 1 | Крепёжное отверстие | Сверление, рассверливание, нарезание резьбы |
| 2 | Поверхность под шпоночный паз | Фрезерование |
| 3,6,8,12,17 | Наружные цилиндрические поверхности | Обтачивание, шлифование |
| 4,7,9,11,13 | Канавки | Прорезка |
| 5,14,16 | Наружные фаски | Обтачивание |
| 15 | Центровое отверстие | Сверление |
| 18,19,20,21 | Торец вала | Подрезка |
| 10 | Наружная цилиндрическая поверхность | Обтачивание, фрезерование |
2.4.4.2 Выбор технологического оборудования
1) Токарно – винторезный станок ФТ11
Обрабатываются поверхности: под крепёжное отверстие; наружные цилиндрические поверхности, кроме шлицевых поверхностей; под канавки; под наружные фаски; под центровое отверстие; торцы вала.
Приспособление: трёхкулачковый патрон, центра с поводком, люнет.
Инструмент: проходной резец, подрезной резец, сверло спиральное, прорезной резец, метчик.
2) Станок фрезерно – консольный универсальный 6Т82Ш
Обрабатываются поверхности: под шпоночный паз, под шлицы.
Приспособление: тиски самоцентрирующиеся, два центра с делительным устройством.
Инструмент: концевая фреза, дисковая фреза.
3) Круглошлифовальный станок 3Б12
Обрабатываются поверхности: наружные цилиндрические поверхности.
Приспособление: закрепляют в центрах с поводком.
Инструмент: шлифовальный круг.
2.4.5 Проектирование операционного технологического процесса
2.4.5.1 Определение числа переходов
| Поверхность | Переходы и вид обработки |
| Наружные цилиндрические поверхности(6 квалитет) | Черновое обтачивание Получистовое обтачиваниеЧистовое обтачивание Чистовое шлифование |
| Крепёжное отверстие (14 квалитет) | Сверление крепёжного отверстия |
| Торцы вала (14 квалитет) | Черновая подрезкаПолучистовая подрезка |
| Наружные фаски(14 квалитет) | Черновое обтачивание |
| Канавки(14 квалитет) | Черновая прорезкаПолучистовая прорезка |
| Поверхность под шпоночный паз(9 квалитет) | Черновое фрезерование Получистовое фрезерование |
| Центровое отверстие(14 квалитет) | Сверление центрового отверстия |
| Наружная цилиндрическая поверхность(6 квалитет) | Черновое обтачиваниеПолучистовое обтачиваниеЧистовое шлифование |
2.4.5.2 Расчёт режимов резания
Режим резания для перехода с размера 57мм до размера 55мм.
Проведем расчёт режимов резания для данного чистового перехода.
Данная операция осуществляется на токарно – винторезном станке ФТ11.
Паспортные данные станка:
1) пределы частоты вращения шпинделя от 10 об/мин до 2000 об/мин
2) мощность двигателя главного движения 11 кВт
3) масса станка 3435 кг.
Черновая обработка 75% от общего припуска, получистовая 15-20% от общего припуска, чистовая 5-10%
Определим общий припуск:
